冻融作用对退化高寒草原土壤团聚体有机碳的影响

柴 瑜,魏卫东,2,李希来,李成一,杨鑫光,马盼盼，徐文印

(1.青海大学 农牧学院，西宁 810016；2.青海省高寒草地适应性管理重点实验室，西宁 810016；3.青海民族大学 生态环境与资源学院，西宁 810016)

冻融在全球中、高纬以及高海拔地区普遍存在[1]。冻融作用指的是在低温环境下，土壤表层及一定深度土层中随着季节变化或昼夜更替而不断出现解冻、冻结的过程[2-3]，其可以大幅度地改变土壤的理化性质[3-4]，影响微生物活性[1]，继而影响到土壤碳、氮生物地球化学循环过程[5-6]。三江源自然保护区是中国面积最大的自然保护区[7]，是我国保护生态的重要屏障，也是全球范围内最为脆弱的地区之一[8]。近几十年来，由于鼠虫危害、草地超载过牧、土壤的侵蚀作用、全球人口增加、温室效应积累等自然因素和人为因素的共同影响，导致高寒草原发生不同程度的退化，这一变化严重威胁到草地土壤环境的稳定。其中，土壤有机质包括土壤中微生物体及其分解合成的各种有机物、各种动植物残体等，其主要由土壤中的碳、氮组成，碳成分即属于土壤有机碳[9]。有研究表明，土壤有机碳含量对全球气候变化有很大的影响，主要原理是通过改变大气中的二氧化碳浓度、碳汇转变碳源等，从而影响全球碳循环过程，还对土壤质量起关键性作用[10-11]。

土壤团聚体是由土壤中的土粒形成的团粒状结构组成，成分包括有机物和无机矿物质，这种团粒结构能有效储存水分和养分，不仅能有效平衡水、肥、气、热，促进土壤疏松熟化层的稳定性，还对土壤酶活性有巨大影响[12]。土壤团聚体被认为是评价土壤结构是否稳定的关键因素，还是土壤参与全球碳循环以及对土壤有机碳稳定性产生影响的主要机制之一[13-14]。相关研究结果表明，团聚体中储存的有机碳含量对土壤有机碳的消长和土壤结构的稳定起重要作用，就土壤表层中的有机碳含量来说，储存在土壤团聚体内的大约占总含量的90%[15]。作为一种重要的胶结物质，土壤有机碳能将土粒聚集在一起，形成更大的团状结构，进而有效提高土壤的稳定性[16]。

目前，国内外学术界针对退化高寒草原进行了大量研究，通过归纳总结可得，研究主要集中在以下方面，包括在气候变化情况下，土壤浅层的冻融特点[17]、高寒草地冻融交替期土壤水热特征[18]、退化高寒草原土壤团聚体有机碳的变化特征[19]、冻融作用对于土壤理化性质及风蚀水蚀的影响[20]等方面，并取得了巨大进展。也有研究结果表明，在增强团聚体对有机碳的保护作用方面，频繁的冻融过程具有有利影响[21]。但针对冻融作用本身，尤其是以退化高寒草原为例，持续发生冻结、解冻过程后，这种反复交替作用发生的频次对土壤及土壤团聚体结构中的有机碳含量的改变研究相对较少，而且土壤有机碳与土壤团聚体有机碳含量之间的相关性等科学问题也未能得到有效解释，并逐渐演变成学术界亟待解决的重要 问题。

因此，本研究选择冻融作用明显的青海省，以果洛州玛多县为例，在不同退化程度样地进行野外测定的同时采集土壤样品，带回实验室进行冻融模拟试验，并测定土壤及团聚体中的有机碳含量，最后得出冻融作用对退化高寒草原土壤团聚体有机碳含量的影响结论，有助于揭示青藏高原高寒冻土区土壤碳动态和碳循环的变化特征，评估土壤冻融作用改变对土壤团聚体有机碳带来的效应，以期获得客观、科学的研究结论，为探索高寒草原土壤的酶活性、土壤水肥气热稳定性、碳氮含量、全球碳循环等提供科学依据和理论借鉴。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

本研究的试验区在青海省果洛藏族自治州西北部的玛多县，位于青藏高原三江源自然保护区核心部位，平均海拔4 289 m左右，天然草地面积2.0×104km2[22]。高寒草甸和高寒草原为该区域主要的植被类型。全县为典型高原大陆性气候，年均气温-4 ℃，年均降水418 mm，最热月份可达7.5 ℃，最冷月份可达-16.8 ℃，年均日照时数2 373～2 716 h。禾本科、莎草科植物是玛多县牧草主要组成植物。植被以紫花针茅(Stipapurpurea)为主，建群种为细叶亚菊(Ajaniatenuifolia)、青藏苔草(Carexmoorcroftii)等。试验区有“黄河源头”之称，季节变化导致的温度差异很大，具有典型的退化高寒草原，退化后形成的次生植被种类主要包括马先蒿(Pedicularis)、披针叶黄华(Thermopsissalsula)、沙生蒿(Artemisaarenaria)等。

1.2 样地设置及土样采集

研究样地土壤为高山草原土，草地类型为高寒草原，植被以紫花针茅为主。试验样地退化类型划分采用的标准参考任继周[23]的方法，将研究区划分为4种类型，分别为：重度退化(heavy degradation，HD)、中度退化(moderate degradation，MD)、轻度退化(light degradation，LD)、未退化(un-degradation，UD)(表1)。继而在各类型试验区采集深度为0～30 cm的土壤鲜样，同时进行生物多样性等野外观测内容的调查，将在同一类型样地采集的土壤进行混合，随后带回实验室开展冻融模拟试验，同时测定各样地土壤及团聚体中的有机碳含量。各退化程度下，研究样地大小均为30 m×50 m，阳坡、坡度均为5°～7°。

表1 研究样地概况

试验于2017年8月进行，试验设计为：在选定的4种退化类型试验区中，随机布设面积为 1 m×1 m的样方，6次重复，然后进行野外相关指标调查，调查内容主要有与地面平齐刈割后的各物种生物量、地下生物量、植物种类数、利用多人目测法估测的植被覆盖度等。这些数据用于计算相关指数，包括多样性指数、均匀度指数。

(1)

(2)

式中：H为多样性指数，E为均匀性指数；S为物种数，Pi为第i个物种的重要值占所有物种重要值之和的比例。

1.3 土样处理与测定方法

本研究以土壤冻融循环次数为控制因素，设置5个水平，即C0、C1、C2、C3、C4，对应的循环次数分别为：不经过冻融处理、循环2次、循环6次、循环10次、循环14次。依据研究样地历年浅层土壤冻结状态下土壤温度水平，冻融试验时冻结温度控制为-15 ℃，消融温度控制为5 ℃。冻融循环1次时间为24 h，冻结12 h，消融12 h。

冻融处理完成后，将研究样地土壤机械稳定性团聚体利用干筛法分离，团聚体筛分粒级分 为<0.25 mm、0.25～0.5 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm，然后采用重铬酸钾-硫酸消化法[24]对不同粒级团聚体的有机碳含量进行测定。

1.4 数据统计分析方法

Excel 2010对试验数据进行汇总和计算，SPSS 20.0对各处理F检验进行差异显著性分析，Duncan’s多重比较，P<0.05表示差异显著。利用Sigma plot 10.0软件作图，图表中的数据以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 冻融循环对不同退化程度高寒草原土壤有机碳含量的影响

4种退化类型的高寒草原土壤有机碳含量均与冻融循环次数呈负相关关系，即循环次数越多，土壤有机碳含量越低。冻融循环处理后，各退化程度研究样地土壤有机碳含量变化情况不同。轻度退化草地土壤，不同冻融循环次数对土壤有机碳含量的影响不显著(P>0.05)；而对轻度退化、中度退化、重度退化草地土壤，冻融循环0次、2次、6次、10次与冻融循环14次处理下土壤有机碳含量存在显著差异(P<0.05)，而冻融循环0次、2次、6次、10次各处理间，土壤有机碳含量差异不显著(P>0.05)。4个退化类型样地土壤有机碳含量对比冻融循环0次与冻融循环14次，由未退化到重度退化减幅分别为4.7%、16.5%、16.6%、35.7%，说明随着退化程度的加重，各试验区的土壤有机碳含量受冻融作用的影响更明显。同时也表现出土壤有机碳含量受循环次数相对较少的冻融作用影响更小。另外，从退化程度因素来看，有机碳含量随着退化程度逐渐加重，表现出先升高后降低的变化规律。4种退化类型的土壤有机碳含量由高到低排列为：轻度>未退 化>中度>重度(图1)。

2.2 冻融循环对不同退化程度高寒草原土壤团聚体有机碳的影响

2.2.1 冻融循环对未退化高寒草原土壤团聚体有机碳的影响 在未发生退化的高寒草原，同一粒级土壤团聚体有机碳含量随着冻融循环次数的不同而发生变化。<0.25 mm粒级土壤团聚体有机碳含量随冻融循环次数的增加总体呈减少趋势，冻融循环各处理间差异均不显著(P>0.05)。冻融循环0次与冻融循环14次相比，土壤团聚体有机碳含量仅减少0.02%。0.25～0.5 mm粒级土壤团聚体有机碳含量与冻融循环次数呈正相关关系，即随着冻融循环次数的增加而呈增加的趋势，当冻融循环次数为10次时，土壤团聚体有机碳含量上升至最高，冻融循环0次、2次、6次、10次处理间土壤团聚体有机碳含量差异达显著水平(P<0.05)，冻融循环10次与14次间土壤团聚体有机碳含量差异不显著(P>0.05)，冻融0次与冻融14次相比，土壤团聚体有机碳含量增加58.8%。0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量随着冻融循环次数的增加表现出减少的变化规律，其土壤团聚体有机碳含量均在冻融循环次数为14次时达到最低值。0.5～1 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量在冻融循环0次、2次、6次各处理间以及冻融循环10次、14次处理间存在显著差异(P< 0.05)，而冻融循环6次与10次处理间差异不显著(P>0.05)。1～2 mm粒级土壤团聚体有机碳含量冻融循环0次与2次处理间，冻融循环6次、10次、14次处理间差异显著(P<0.05)，而冻融循环2次与6次处理间差异不显著(P>0.05)。对比冻融循环0次与14次，0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量减幅分别为40.0%，45.8%，57.6%，反映出当土壤团聚体粒级在0.5～10 mm之间时，粒级越大，冻融循环次数的增加对土壤团聚体有机碳含量的影响越明显，减幅越大(图2)。

2.2.2 冻融循环对轻度退化高寒草原土壤团聚体有机碳的影响 在发生轻度退化的高寒草原，不同冻融循环次数处理水平下，同一粒级土壤团聚体有机碳含量表现不同变化规律。0.25～0.5 mm粒级土壤团聚体有机碳含量随冻融循环次数的增加呈现出先增加后减少的变化趋势，当冻融循环次数为10次时，土壤团聚体有机碳含量达到最大值，冻融循环2次、6次、10次、14次处理间，土壤团聚体有机碳含量差异达到显著水平(P<0.05)，冻融循环0次与2次间土壤团聚体有机碳含量差异不显著(P>0.05)，冻融0次与冻融14次相比，土壤团聚体有机碳含量增加13.5%。土壤团聚体有机碳含量在粒级为<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm时随着冻融循环次数的增加表现出持续降低的规律，且均在冻融循环次数为14次时达到最低值。<0.25 mm粒级土壤团聚体有机碳含量随冻融循环次的增加总体呈减少趋势，冻融循环0次、2次、6次处理间差异均不显著(P>0.05)，冻融循环6次与10次，10次与14次处理间差异显著(P<0.05)。土壤团聚体有机碳含量在粒级为0.5～1 mm时，冻融循环0次与2次，6次与10次各处理间无显著差异(P>0.05)，而冻融循环2次与6次，10次与14次各处理间差异显著(P<0.05)。对于粒级为 1～2 mm、2～10 mm的土壤团聚体，其有机碳含量在冻融循环0次、2次、6次、10次、14次处理间差异均显著(P<0.05)。对比冻融循环0次与14次，<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒级的土壤团聚体有机碳含量减幅分别为11.3%、54.1%、41.6%、64.9%。反映出当土壤团聚体粒级在10 mm以内时，粒级越大，冻融循环次数的增加对土壤团聚体有机碳含量的影响越明显，减幅越大。总的来说，减幅呈现出2～10 mm>0.5～1 mm>1～2 mm>低于0.25 mm的变化规律(图3)。

2.2.3 冻融循环对中度退化高寒草原土壤团聚体有机碳的影响 在发生中度退化的高寒草原，不同冻融循环次数处理水平下，同一粒级土壤团聚体有机碳含量表现不同变化规律。0.25～0.5 mm粒级土壤团聚体有机碳含量随着冻融循环次数的增加而呈增加的趋势，当冻融循环次数为10次时，土壤团聚体有机碳含量达到最大值，冻融循环0次、2次、6次、10次、14次各处理间，土壤团聚体有机碳含量差异达到显著(P<0.05)，且未经冻融处理与冻融14次相比，土壤团聚体有机碳含量增长27.3%。土壤团聚体粒级为<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm时，其团聚体有机碳含量随着冻融循环次数的增加表现出减少的变化规律，其土壤团聚体有机碳含量均在冻融循环次数为14次时达到最低值。<0.25 mm粒级土壤团聚体有机碳含量随冻融循环次的增加总体呈现减少趋势，冻融循环0次、2次、6次处理间以及冻融循环处理10次与14次之间差异均不显著(P>0.05)，冻融循环6次与10次处理间差异显著(P<0.05)。0.5～1 mm粒级土壤团聚体有机碳含量在冻融循环2次、6次、10次处理间差异不显著(P>0.05)，而冻融循环0次与2次、10次与14次各处理间差异显著(P<0.05)。1～2 mm粒级土壤团聚体有机碳含量在冻融循环0次、2次、6次、10次、14次处理间差异达显著水平(P<0.05)。2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量在冻融循环0次与2次以及6次与10次处理间差异不显著(P>0.05)，冻融循环2次与6次以及10次与14次处理间差异显著(P<0.05)。对比冻融循环0次与14次，粒级分别 为<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm的土壤团聚体有机碳含量减幅分别为12.1%、63.3%、49.1%、61.4%。反映出当土壤团聚体粒级在10 mm以内时，粒级越大，冻融循环次数的增加对土壤团聚体有机碳含量的影响越明显，减幅越大。总的来说，减幅呈现出0.5～1 mm> 2～10 mm>1～2 mm>低于0.25 mm的变化规律(图4)。

2.2.4 冻融循环对重度退化高寒草原土壤团聚体有机碳的影响 在发生重度退化的高寒草原，不同冻融循环次数处理水平下，同一粒级土壤团聚体有机碳含量也表现出不同变化规律。粒级为0.25～0.5 mm的土壤团聚体有机碳含量随着冻融循环次数的增加表现出增加的变化规律，冻融循环处理水平为10次循环时，土壤团聚体有机碳含量达到最大值。另外，冻融循环0次、2次、6次、10次、14次各处理间，土壤团聚体有机碳含量差异达到显著水平(P<0.05)，未经冻融循环处理与冻融14次相比，土壤团聚体有机碳含量增加18.8%。土壤团聚体有机碳含量在团聚体粒级 为<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm随着冻融循环次数的增加表现出减少的变化趋势，且在冻融循环次数为14次时达到最低值。<0.25 mm粒级土壤团聚体有机碳含量随冻融循环次的增加总体呈减少趋势，冻融循环0次、2次、6次处理间差异均不显著(P>0.05)，冻融循环6次与10次，10次与14次处理间差异显著(P<0.05)。0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量在冻融循环0次、2次、6次、10次、14次处理间差异均显著(P< 0.05)。对比冻融循环0次与14次，粒级分别为<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm的土壤团聚体有机碳含量减幅分别为35.4%、57.6%、63.5%、75.2%。反映出当土壤团聚体粒级在10 mm以内时，粒级越大，冻融循环次数的增加对土壤团聚体有机碳含量的影响越明显，减幅越大。总的来说，减幅呈现出2～10 mm>1～2 mm>0.5～1 mm>低于0.25 mm的变化规律(图5)。

综合以上分析可知，对各退化类型样地来说，随着冻融作用的影响，土壤团聚体有机碳含量也会受到一定程度的影响，且含量呈现出可循的变化规律。根据退化类型的区别，<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量均随着冻融循环次数的增加而减少。对比冻融循环0次与14次，土壤团聚体有机碳含量随着处理水平的剧增，表现出明显的下降趋势，且下降程度不断加大。这种现象表明，有机碳在土壤团聚体中的含量，会受到构成团聚体结构的粒级大小以及冻融循环次数的影响，且随着土壤团聚体粒级的加大，冻融效应越明显。而 0.25～1 mm粒级土壤团聚体有机碳含量的变化与其他粒级相反，其随着冻融循环次数的增加呈现增大的趋势，且均在冻融循环次数为10次时土壤团聚体有机碳含量达到最大值，对比冻融循环0次与14次，土壤团聚体有机碳含量的增幅呈现出UD>MD>HD>LD的变化趋势。

2.3 冻融作用下退化高寒草原土壤有机碳与团聚体有机碳的相关性

由表2可知，在未发生退化的高寒草原，冻融作用下土壤有机碳含量与<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量间呈正相关关系，相关性随着团聚体粒级在增加而增加，但均未达到显著水平(P>0.05)，与0.25～0.5 mm粒级土壤团聚体有机碳含量间呈现负相关。在发生轻度退化的高寒草原，冻融作用下土壤有机碳含量与<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量间呈现正相关关系，相关性都比较强。其中与0.5～1 mm粒级土壤团聚有机碳含量的相关性达到及极显著水平(P<0.01)，与2～10 mm粒级土壤团聚有机碳含量的相关性达到显著水平(P<0.05)，与0.25～0.5 mm粒级土壤团聚体有机碳含量呈现负相关关系。而在发生中度退化的高寒草原，冻融作用下土壤有机碳含量 与<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量也呈正相关关系，相关性都比较强。其中与<0.25 mm、0.5～1 mm粒级土壤团聚有机碳含量呈现显著相关关系(P<0.05)，而与0.25～0.5 mm粒级土壤团聚体有机碳含量呈现负相关关系。在退化程度较严重，发生重度退化的高寒草原，冻融作用下土壤有机碳含量与<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量也呈现正相关，其中与<0.25 mm粒级土壤团聚有机碳含量呈现极显著正相关关系(P<0.01)，与1～2 mm、2～10 mm粒级土壤团聚有机碳含量呈现显著正相关关系(P<0.05)，与0.25～0.5 mm粒级土壤团聚体有机碳含量呈现负相关关系。总的来说，冻融循环处理下，不同退化程度高寒草原土壤有机碳含量与<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量均呈现正相关关系，且相关性较强，部分达到显著相关水平(P<0.05)，个别达到极显著相关水平(P<0.01)。此外，与0.25～0.5 mm粒级土壤团聚体有机碳含量呈现负相关，相关性不高。

表2 土壤有机碳与各粒级团聚体有机碳间的相关性

在同一粒级团聚体下，不同退化程度间的团聚体有机碳与土壤有机碳的相关性也呈现出一定的变化规律。土壤有机碳含量与<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量间呈正相关关系，其中土壤有机碳含量与<0.25 mm、1～2 mm粒级土壤团聚体有机碳含量间的相关性与退化程度的加重呈正相关关系。而土壤有机碳含量与0.5～1 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量均会受到退化程度的影响，且二者间的相关性随着退化程度的加剧呈现先增大后减小的变化趋势。

3 讨 论

本研究结果表明，高寒草原草地土壤有机碳含量随着退化程度加剧总体呈现下降的变化趋势，这与马盼盼[25]的研究结果相似，与笔者之前研究得到的规律[26]基本一致。这一方面是由于伴随着草地退化程度的加剧，植被覆盖度和地上生物量逐步减少，进一步导致土壤固碳能力降低[27]。另一方面草地退化的加剧使得草地中微生物的降解能力受到影响，从而影响到土壤有机碳的稳定，土壤有机碳的含量随之减少[28]。这也说明多年冻土分布区三江源国家公园内高寒草原的退化，不利于草原生态系统的稳定发展和固碳生态功能的维持，需要尽快恢复治理已经退化的高寒草原[29]。

土壤团聚体的粒级大小、化学成分等是土壤理化性质的重要指示信息[2]，是土壤结构的基本单元，易受到人类活动和自然因素的影响。冻融作用的普遍存在及人类活动的影响使得土壤结构和水热运动规律发生显著改变，土壤团聚体有机碳含量也受到影响。各退化程度，<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量均随着冻融循环次数的增加呈减少的趋势，而0.25～0.5 mm粒级土壤团聚体有机碳含量则随着冻融循环次数的增加呈现增大的变化趋势，此研究结果与陈奇等[30]之前的研究得出的0～30 cm土层，土壤团聚体含量自<0.25 mm 粒级至2～10 mm 粒级总体呈先减少后增加的变化趋势的结论大体相似。粒级为 0.25～0.5 mm的土壤团聚体有机碳含量随着冻融循环次数的增加而呈现出的变化趋势与其他粒级土壤团聚体变化趋势均不同，这可能是在室内冻融循环试验的处理下，部分0.25～0.5 mm粒级土壤团聚体受冻融作用影响破碎转化为<0.25 mm粒级土壤团聚体而导致，这有待进一步证明。

不同气候条件下，由于土壤类型、土壤微生物结构等的差异，土壤有机碳与土壤团聚体有机碳之间的相关性可能存在差异。有学者以亚热带山地为研究区域，对土壤及团聚体中的有机碳进行测定并分析，结果表明：随着土层的变化，土壤表层、微团聚体、大团聚体中的有机碳含量之间表现出显著的正相关或负相关关系[31-32]。蔡晓布等[15]在不同的研究区也有不同发现，以藏北高寒草原为例开展相关研究，发现：有机碳在土壤团聚体中的含量与粒级大小表现出极显著(P<0.01)正相关关系，这种规律说明在干旱且温度低冷的区域，土粒在冻融作用下形成团聚体后，会对团聚体的不同粒级数量以及功能发挥起关键性作用。本研究结果显示，不同退化程度高寒草原，冻融作用处理下土壤有机碳含量与<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量间均呈正相关关系，与0.25～0.5 mm粒级土壤团聚体有机碳含量间呈负相关关系。土壤有机碳含量与<0.25 mm、1～2 mm粒级土壤团聚体有机碳含量间的相关性随着退化程度的加剧呈现增大的变化趋势。土壤有机碳含量与粒级为0.5～1 mm、2～10 mm的土壤团聚体有机碳含量，均会受到退化程度的影响，且二者的相关性随着退化程度的加重表现出先增加后下降的变化规律。而土壤有机碳含量与0.5～1 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量间的相关性随着退化程度的加剧呈现先增大后减小的变化 趋势。

目前对于冻土区由冻融作用引起的生态效应相关方面的研究不是很多，今后在青藏高原发生退化的高寒草原进行土壤冻融特征研究时，应加强不同冻融过程下多因素交叉试验研究，使取得的成果更具实用性。其次，还要关注土壤冻融效应随着试验区的植被类型、群落结构、微生物种类和数量、土壤类型、地形地貌等因子而表现出不同的规律，且冻融作用在很多空间尺度都可能发生，因此，导致土壤结构的稳定性、酶活性、土壤碳氮等元素变化规律变得更加复杂和多样，可以通过选择多样点、多季节、更深土层来开展研究，从而为三江源地区生态环境的保护及资源利用提供 依据。

4 结 论

(1)土壤有机碳含量总体随着冻融循环次数的增加呈减少的变化趋势。随退化程度的加重，土壤有机碳含量受冻融循环次数的影响增加。且冻融循环次数小于等于10次，对退化高寒草原土壤有机碳含量无影响。

(2)在4种不同程度的退化高寒草原，<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量均随着冻融循环次数的增加而减少，且随着土壤团聚体粒级的增大，冻融作用对土壤团聚体有机碳含量的影响也增强。0.25～0.5 mm粒级土壤团聚体有机碳含量则随着冻融循环次数的增加呈现增大的变化趋势，对比冻融循环0次与14次，土壤团聚体有机碳含量的增幅呈现出UD>MD>HD>LD的变化趋势。

(3)不同退化程度高寒草原，冻融作用处理下土壤有机碳含量与<0.25 mm、0.5～1 mm、1～2 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量间均呈正相关关系，与0.25～0.5 mm粒级土壤团聚体有机碳含量间呈负相关关系。土壤有机碳含量与<0.25 mm、1～2 mm粒级土壤团聚体有机碳含量间的相关性随着退化程度的加剧呈现增大的变化趋势，土壤有机碳含量与0.5～1 mm、2～10 mm粒级土壤团聚体有机碳含量均会受到退化程度的影响，且二者间的相关性随着退化程度的加剧呈现先增大后减小的变化规律。